一轮复习人教版 第3单元　第9课　捕获光能的色素和结构及光合作用过程 学案.docx

第9课 捕获光能的色素和结构及光合作用过程A学业质量水平要求1 .通过比拟光反响和暗反响的关系与光合作用的元素去向分析，建立生命 活动对立统一的观点。（生命观念）2 .通过分析C3、C5等物质变化和影响光合作用的曲线，培养用文字、图 表及数学模型准确描述生物学知识的能力。（科学思维）3 .通过“绿叶中色素的提取和别离”实验，培养实验探究能力。（科学探究）构建必备知识培养关键能力构建必备知识培养关键能力考点一 捕获光能的色素和结构概念梳理1.绿叶中色素的提取和别离警 有机溶剂（如无水乙醇）能溶解色素(1)实验原理别离别离（2）实验步骤。色素在层析液中溶解度不同,在滤 纸条上扩散的速度不同绿叶剪碎提取色素-二氧化硅:研磨充分 _碳酸钙：保护叶绿素 -无水乙醇：溶解色素制备滤纸条制备滤纸条一端剪去两角：使扩散均匀皿滤液细线一细、齐、直、浓（待干后重画一到两次）色素别离色素别离滤纸条插入层析液中，层 析液不能触及滤液细线防止色素溶 于层析液（3）实验结果。代表生物绿色植物硝化细菌相同点都能将CO2和H2O等无机物合成有机物概念辨析1 .光反响必须在光照下进行，暗反响必须在黑暗处进行。（X ）2 . KUO在光下分解为H+和02的过程发生在叶绿体基质中。（X ）3 .光合作用光反响阶段产生的NADPH可在叶绿体基质中作为还原剂。（V ）4 .没有叶绿体的生物无法进行光合作用。（X ）5 .在真核细胞内，能进行光合作用的色素分布在叶绿体以及液泡中。（X ）6 .光合作用中ATP的移动方向是从叶绿体基质到类囊体薄膜。（X ）7 . 14CO2 中 14c 的转移途径是 14co2-14C3fl4c5f （14CH2。）。（ X ）8.8.土壤中的硝化细菌可利用CO2和h2o合成糖类。(V.)9.CO2的定实质上是将ATP中的化学能转变为C3中的化学能。（X ）【教材细节命题】1 .（必修1 P104正文）美国科学家卡尔文采用了放射性同位素标记技术追 踪光合作用过程中CO2中的碳的去向。2 .（必修1 P103 “相关信息”）水分解为氧和H+的同时，被叶绿体夺去两 个电子。电子经传递，可用于NADP+与H+结合形成NADPH。NADPH的作用 是作为暗反响的还原剂；储藏局部能量供暗反响利用。3 .（必修1 P103正文）光合作用过程中产生的ATP与细胞呼吸过程中产生 的ATP的利用的不同之处在于光反响阶段产生的ATP用于暗反响阶段C3的还 原；细胞呼吸过程中产生的ATP可用于除光合作用以外的生命活动。概念深研1.明确光反响与暗反响的联系光能h2o光反响/NADP+ZNADP；co202ATPADP+Pi暗反响(CH20)(1)光反响为暗反响提供NADPH、ATP,暗反响为光反响提供ADP、Pi和 NADP+o(2)没有光反响，暗反响无法进行，没有暗反响，有机物无法合成。(3)C3还原消耗的能量不只来自ATP,还可由NADPH提供。2.光合作用反响式及元素去向分析1 光能一12H式)+ 6作诉*H叫+ 6也6/元素去向I 光反响 h2,ko-1802g同母is COi的固定 Ca的还原 .O io| 暗反响o?c3-(CH2,8O)+H2,8OC 14rle CO2的固定 14rl C3的还原 /14rliJCU2 J ( CH2。)十JEh2O-NADPH (CH2O)+H2O3.环境改变时光合作用各物质含量的变化分析(1) “过程法”分析各物质变化。以下图中I表示光反响，II表示CO2的固定，III表示C3的还原，当外界条件 (如光照、CO2)突然发生变化时，分析相关物质含量在短时间内的变化：I亦弱NADPH和ATP含量下降C3消耗减少，合成暂不变 ”必Ca含量上升Cs消耗暂不变，合成减少4口十双>c5含量下降III减弱H暂不变I暂不变G合成减少，消耗行不变八公七改n减弱含量下降川暂不变&消耗减少，合成暂不华C，含量上升川随后减弱aNADPH和ATP含量上升(2) “模型法”表示C3和C5含量的变化起始值C3高于C5(约其2倍)O月甲乙月0照一光I照 -1光强一光照弱一光照强/、.CO2 c。2充足 缺乏:甲 -一 - 一1II入一乙 I时间图中各曲线表示的物质名称:图1中曲线甲表示C3,曲线乙表示Cs、NADPH、ATPo图2中曲线甲表示C5、NADPH、ATP,曲线乙表示C3。图3中曲线甲表示C5、NADPH、ATP,曲线乙表示C3。图4中曲线甲表示C3,曲线乙表示C5、NADPH、ATPo案例导引考向1|光合作用原理的探究历程L （2021 福建福州质检）鲁宾和卡门向小球藻供给含不同比率180的水和 碳酸氢盐，研究光合作用释放氧气的氧原子来源。预测以下各组光合作用释放B. 0. 85%B. 0. 85%0. 85%0. 85%C. 0. 85%0. 20%0. 20%D. 0. 61%0. 40%0. 57%C解析:光合作用产生的02来自水，经分析可知，C正确。组别第1组第2组第3组水中18o比率/%0. 850.200.20碳酸氢盐中18o比率/%0. 610. 400. 57A. 100%0 0的氧气中含180的比率依次为（）2.科学家往小球藻培养液中通入14co2后，分别给予小球藻不同时间的光照后检测放射性物质的分布情况，结果如表所示。实验组别光照时间/s放射性物质分布12大量3-磷酸甘油酸（三碳化合物）220多种磷酸化糖类360除上述多种磷酸化糖类外，还有氨基酸、有机 酸等根据上述实验结果分析，以下表达错误的选项是（)A.本实验利用小球藻研究的是光合作用的暗反响阶段B.每组实验照光后需对小球藻进行处理使酶失活，才能测定放射性物质分C. CO2进入叶绿体后，最初形成的主要物质是多种磷酸化糖类D.实验结果说明光合作用产生的有机物还包括氨基酸、有机酸等C 解析：提取表格中的关键词“三碳化合物” “磷酸化糖类” “氨基酸、 有机酸等”，据此推测本实验研究的是光合作用的暗反响阶段，A正确；由于某 一反响的产物同时是下一个反响的反响物，要想准确测定放射性物质的分布, 必须阻断后续的反响，B正确；CO2进入叶绿体后，最初形成的产物应该是三碳 化合物，C错误；第3组实验中放射性物质分布在氨基酸、有机酸等物质中，表 明光合作用产物中不仅有糖类，还有其他物质，D正确。考向2|光合作用的过程3 . （2021 -重庆模考）绿色植物的光合作用过程，可用如下化学反响式来表CO2+H2OCO2+H2O光照叶绿体以下有关表达错误的选项是（）A.在此过程中，CO2中的C被还原，H2O中的O被氧化B.光能的吸收发生在类囊体薄膜上，光能的直接转化发生在叶绿体基质中C.产物（CHzO）是地球上有机物的主要来源D.释放出的02有利于地球上好氧生物多样性的提高B 解析：在光合作用过程中，CO2中的C被NADPH还原，H2O中的O 被氧化，A正确；光能的吸收发生在类囊体薄膜上，光能在类囊体薄膜上转化为 ATP和NADPH中活跃的化学能，B错误；绿色植物通过光合作用制造的有机 物是地球上有机物的主要来源，C正确；好氧生物的生存需要02,光合作用释 放出的。2有利于地球上好氧生物多样性的提高，D正确。4 .以下图为绿色植物光合作用过程示意图（物质转换用实线表示，能量传递用 虚线表示，图中ag为物质，为反响过程），以下判断错误的选项是（）土（用。）土（用。）光照一土壤里二%oA,绿色植物能利用a物质将光能转换成活跃的化学能B. e中不储存化学能，所以e只能充当还原剂C.图中表示水分的吸收，表示水的光解D.图中g物质被14c标记，在C3和（CH2O）中均可检测到放射性B 解析:a为光合色素，c为ATP,a能吸收、传递、转化光能至U c和NADPH 中，A正确；e为水光解产生的H+与NADP+结合生成的NADPH,也含有活跃 的化学能，可参与暗反响中C3的还原，B错误；图中表示根从土壤中吸收水 分，表示水的光解，C正确；g为CO2,被14c标记的14co2，经过固定会首 先出现在C3中，随后会出现在（CH2。）中，不会出现在C5中，D正确。U!【技法总结】巧记光合作用过程的“一、二、三、考向3|条件骤变时叶绿体中各物质含量变化5. （2021 海南海口模拟）在适宜光照和温度条件下，植物叶绿体内C3和 C5的浓度能到达饱和并维持相对稳定，通过改变实验条件可使叶绿体中的C3浓 度在短时间内上升。据此分析，改变的实验条件可能是（）A.中断CO2供应B.突然停止光照C.降低环境温度D.减少水分供应B 解析：光合作用的暗反响包括CO2的固定和C3的还原，C3的还原需要 光反响提供NADPH和ATPo假设中断CO2的供应，那么CCh的固定受阻，而C3 的还原仍在进行，将导致C3浓度降低，C5浓度上升，A不符合题意；假设突然停 止光照，那么光反响不能进行，缺乏光反响提供的NADPH和ATP, C3的还原受阻，而CO2的固定仍在进行，将导致C3浓度上升，C5浓度下降，B符合题意； 假设降低环境温度，那么光反响和暗反响都会受到影响，暗反响中CO2的固定和C3 的还原都会受影响，总体结果是C3浓度和C5浓度都会下降，C不符合题意；假设 减少水分供应，那么会导致叶片气孔关闭，CO2供应缺乏，C3浓度降低，C5浓度 上升，D不符合题意。6. （2021 吉林长春质检）光合作用通过密切关联的两大阶段一一光反响和暗反响实现。对于改变反响条件而引起的变化，说法正确的选项是（）A.突然中断CO2供应，会暂时引起叶绿体基质中C5/C3的值减小B.突然中断CO2供应，会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP的值增大C.突然将红光改变为绿光，会暂时引起叶绿体基质中C3/C5的值减小D.突然将绿光改变为红光，会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP的值减小B 解析：突然中断CO2供应，导致CO2的固定速率降低，叶绿体中C5含 量增加、C3含量减少，会暂时引起叶绿体基质中C5/C3的值增大，A错误；突 然中断CO2供应使C3含量减少，进而使ATP和NADPH含量增多，所以 ATP/ADP的值增加，B正确；突然将红光改变为绿光后，光能利用率降低，ATP 和NADPH含量减少，进而使C3含量增多、C5含量减少，C错误；突然将绿光 改变为红光后，光能利用率提高，ATP和NADPH含量增加，ATP/ADP的值增 大,D错误。【易错提醒】光反响制约暗反响，暗反响也制约光反响光反响为暗反响提供NADPH和ATP,故光反响停止时，暗反响无法进行; 然而光反响也需暗反响为之提供ADP、Pi和NADP+等，故暗反响停止（如停止 CO2供应）时，光反响也将受制约，从而导致02产生的速率下降。凝练学科素养 探析高考命题【命题动态】本专题为高频考点，考查的知识点非常多，包括色素的种类 与作用、叶绿体色素的提取与别离、光合作用的过程。本专题高考试题多为非 选择题，多结合曲线分析进行考查。能力考查点多为模型分析、获取信息、综 合运用等，素养考查方面较多表达生命观念中的物质与能量观，科学思维中的 归纳与概括、演绎与推理，科学探究中的实验设计与结果分析。对接高考真题L （2021 广东卷）在高等植物光合作用的卡尔文循环中，唯一催化CO2固 定形成C3的酶被称为Rubiscoo以下表达正确的选项是（）A. Rubisco存在于细胞质基质中激活Rubisco需要黑暗条件C. Rubisco催化CCh固定需要ATPD. Rubisco催化C5和CO2结合思维培养信息获取信息获取Rubisco 催化C5 和 C()2 姑A £口 n考查CO? 固定是 否消耗 能量激活 Rubisco 需要黑暗条 件，考查CO? 固定形成c3 的条件考查Rubisco的存在 部位。唯一催化C02 固定形成C3的酶被 称为Rubisco知识调用D 解析：Rubisco参与植物光合作用过程中的暗反响，暗反响场所是叶绿 体基质，故Rubisco存在于叶绿体基质中，A错误；暗反响在有光和无光条件下 都可以进行，故参与暗反响的酶Rubisco的激活对光无要求，B错误；Rubisco 催化CCh固定不需要ATP, C错误；Rubisco催化CCh的固定，即C5和CO2 结合生成C3的过程，D正确。2. （2020 天津卷）研究人员从菠菜中别离类囊体，将其与16种酶等物质一 起用单层脂质分子包裹成油包水液滴，从而构建半人工光合作用反响体系。该 反响体系在光照条件下可实现连续的CO2固定与还原，并不断产生有机物乙醇 酸。以下分析正确的选项是（）A.产生乙醇酸的场所相当于叶绿体基质B.该反响体系不断消耗的物质仅是CChC.类囊体产生的ATP和02参与CCh固定与还原D.与叶绿体相比，该反响体系不含光合作用色素思维培养信息获取信息获取查醉产的所考乙酸生场该体系含有类 囊体与多种酶, 能进行整个光 合作用，考杳 光合作用的物 质变化考查类囊 体产生的 ATP 和。2 去向体包囊含合 应中类，光素 反系括体有色知识调用光合色索 的分布该体系产生乙 醇酸的过程相 当于暗反响， 暗反响的场所 是叶绿体基质A 解析：乙醇酸是在光合作用暗反响阶段产生的，暗反响场所是叶绿体基 质，所以产生乙醇酸的场所相当于叶绿体基质，A正确；该反响体系中能进行光 合作用整个过程，不断消耗的物质有CO2和H2O, B错误；类囊体产生的ATP 参与C3的还原，产生的02用于呼吸作用或释放到周围环境中，C错误；该体系 含有类囊体，而类囊体的薄膜上含有光合作用色素，D错误。3. （2020 山东卷）人工光合作用系统可利用太阳能合成糖类，相关装置及 过程如以下图所示，其中甲、乙表示物质，模块3中的反响过程与叶绿体基质内糖（1）该系统中执行相当于叶绿体中光反响功能的模块是，模 块3中的甲可与CO2结合，甲为 o（2）假设正常运转过程中气泵突然停转，那么短时间内乙的含量将（填 “增加”或“减少”）。假设气泵停转时间较长，模块2中的能量转换效率也会发 生改变，原因是。（3）在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下，该系统糖类的积累量 （填“高于”“低于”或“等于“）植物，原因是干旱条件下，很多植物光合作用速率降低，主要原因是O人工光合作用系统由于对环境中水的依赖程度较低，在沙漠等缺水地区有 广阔的应用前景。解析：（1）叶绿体中光反响阶段是将光能转化成电能，再转化成ATP中活跃 的化学能，题图中模块1将光能转化为电能，模块2将电能转化为活跃的化学能， 两个模块加起来相当于叶绿体中光反响的功能。在模块3中，CO2和甲反响生成 乙的过程相当于暗反响中CO2的固定，因此甲为五碳化合物。（2）据以上分析可 知，乙为C3,气泵突然停转，大气中CO2无法进入模块3,相当于暗反响中CO2 浓度降低，短时间内CO2浓度降低，C3的合成减少，而C3仍在正常还原，因此 C3的量会减少。假设气泵停转时间较长，模块3中CXh的量严重缺乏，导致暗反 应的产物ADP、Pi和NADP+缺乏，无法正常供给光反响的需要，因此模块2中的能量转换效率也会发生改变。（3）糖类的积累量=产生量一消耗量，在植物 中光合作用产生糖类，呼吸作用消耗糖类，而在人工光合作用系统中没有呼吸 作用进行消耗，因此在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下，该系统糖 类的积累量要高于植物。（4）在干旱条件下，植物为了保住水分会将叶片气孔开 放程度降低，导致CO2的吸收量减少，因此光合作用速率降低。答案：模块1和模块2五碳化合物（或C5）（2）减少 模块3为模块2 提供的ADP、Pi和NADP+缺乏（3）高于人工光合作用系统没有呼吸作用消 耗糖类（或植物呼吸作用消耗糖类）（4）叶片气孔开放程度降低，CO2的吸收量减 少情境试题预测1 .（生活、学习和实践情境）我国北方地区冬季种植温室大棚蔬菜时，每到 晴朗的中午，农民都要将塑料大棚开一道缝，以利于温室通风，农民将其叫作 开风口。以下关于开风口的说法中不正确的选项是（）A.开风口可以使大棚内的空气流通，能提高大棚内CO2的浓度开风口是为了增加大棚内的02含量，以促进蔬菜的有氧呼吸C.开风口增加了温室内的光照强度，有利于光合作用的进行D.开风口能够降低棚内的空气湿度，有利于蔬菜对水分的吸收B 解析：开风口增加大棚内的空气流通，能提高大棚内C（h的浓度，利于 提高光合作用效率，A正确；促进蔬菜的有氧呼吸会减少蔬菜的有机物积累量, 所以开风口不是为了促进蔬菜的有氧呼吸，B错误；开风口减少了塑料对光照的 遮挡，增加了温室内的光照强度，有利于光合作用的进行，C正确；开风口可以 降低大棚内的湿度，使得植物生活于适宜的环境中，利于植物吸收水分和运输 矿质元素，D正确。2 .（科学实验和探究情境）把一株牵牛花在黑暗中放置一昼夜，然后利用下图装.图装.:进行实验。该实验不能用于验证（)铝箔A.光合作用需要CO28 .光合作用能产生O2C.光合作用需要光D.光合作用需要叶绿体B 解析：题图中NaOH的作用是吸收CO2,所以该装置可以用于验证光 合作用需要CO2, A不符合题意；图中没有检验02的装置，B符合题意；图中 铝箔的作用是遮光，从而证明光合作用需要光，C不符合题意；图中白斑叶片分 为绿色局部和白色局部，可以用于验证光合作用需要叶绿体，D不符合题意。3.（生命科学史情境）以下关于光合作用探究历程中相关实验的描述，错误 的是（）A.饥饿处理后，天竺葵叶片曝光部位可向遮光部位运输小分子有机物B.受到均匀光照时，好氧细菌分布在水绵带状叶绿体所有受光照部位C.改变水中HO所占的比例，小球藻释放的氧气中"Ch所占的比例也随 之变化D.供给小球藻14co2,叶绿体内含14c的三碳化合物会不断积累D 解析：饥饿处理后，天竺葵叶片曝光部位合成的小分子有机物如葡萄糖 可向遮光部位运输，A正确；叶绿体是光合作用产生氧气的场所，受到均匀光照 时，在水绵带状叶绿体周围有氧气释放，所有受光照部位都有好氧细菌分布，B 正确；光合作用释放的氧气来自水的光解，改变水中所占的比例，小球藻 释放的氧气中18。2所占的比例也随之改变，C正确；在暗反响过程中CO2与C5 反响生成C3, C3进一步转化为糖类和C5,叶绿体内C3和C5保持动态平衡，所 以供给小球藻14co2,叶绿体内含14c的三碳化合物不会不断积累，D错误。上下色素种类色素颜色溶解度扩散速度胡萝卜素橙黄色最高最快叶黄素黄色较高较快叶绿素a蓝绿色较低较慢叶绿素b黄绿色最低最慢2.叶绿体中的色素及色素的吸收光谱叶绿体中的色素主要吸收亘见光。叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大,类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大, 对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少。吸收光谱如下:3.叶绿体的结构与功能(1)结构模式图:基粒 基质外表：双层膜基质：含有与暗反响有关的酶(2)结构I内部j基粒：由类囊体堆叠而成，分布有、 I色素和与光反响有关的酶功能：进行光合作用的场所。(4)恩格尔曼的实验：需氧细菌只分布在吐绿体被光束照射的部位，直接证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧。概念辨析1 .植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光。（X ）2 .叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素。（V ）3 .光合作用需要的色素和酶分布在叶绿体基粒和基质中。（X ）4 .叶绿体内膜的面积远远大于外膜的面积。（X ）5 .通常，红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用。6 .黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻。（V ）7.7.探究黑藻叶片中光合色素的种类时，可用无水乙醇作提取液。（8 .使用定性滤纸过滤研磨液。9 .在画出一条滤液细线后紧接着重复画线23次。（X ）【教材细节命题】L （必修1 P97 “问题探讨”）生产上，用毛电（填颜色）的玻璃、塑料薄膜做 温室大棚的顶棚产量高。阴天时，在功率相同的情况下，应该选择红色和蓝紫 包（填颜色）的照明灯为蔬菜补充光源。2.（必修1 P98 “探究实践”）提取叶绿体中的色素，也可用以下图所示的 方法：即在圆心处滴加适量滤液，待干燥后再滴加适量层析液进行层析，结果 会出现不同颜色的4个同心圆，那么依次对应哪种色素及颜色？一胡萝卜一叶绿素b（黄绿色）。一叶绿素b（黄绿色）。素（楂黄色），一叶黄素（黄色），一叶绿素a（蓝绿色）,概念深研1.实验考前须知及原因分析过程考前须知操作目的提选材选新鲜绿色的叶片使滤液中色素含量高取实验试剂研磨时加无水乙醇溶解色素色加少量SiO2和CaCO3研磨充分和保护色素2.实验出现异常现象的原因分析素实验操作迅速、充分研磨防止乙醇过度挥发盛放滤液的试管口加棉塞防止乙醇挥发和色素氧化分离 色素制备 滤纸条滤纸预先干燥处理使层析液在滤纸上快速扩散画滤液 细线滤液细线要直、细、齐使别离出的色素带平整不重叠滤液细线干燥后再画一 到两次使别离出的色素带清晰清楚别离滤液中色素滤液细线不触及层析液防止色素直接溶解到层析液中异常现象原因分析收集到的滤液 绿色过浅未加石英砂（二氧化硅），研磨不充分；使用放置数天的叶片，滤液色素（叶绿素）太少；一次加入大量的无水乙醇，提取液浓度太低（止确做法：分次加入少量无水乙醇）；未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏滤纸条色素带 重叠滤液细线不直； 滤液细线过粗滤纸条无色素带忘记画滤液细线；滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中滤纸条只呈现 胡萝卜素、叶 黄素的色素带忘记加碳酸钙导致叶绿素被破坏；所用叶片为黄叶3.恩格尔曼实验方法的巧妙之处巧选实验材料：选择水绵和需氧细菌，水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便 于观察；用需氧细菌可以确定释放氧气的部位。(3)巧妙设计对照实验：用极细的光束照射，叶绿体上可分为有光照和无光照的部位，相当于一 组对照实验。临时装片暴露在光下的实验再一次验证实验结果。4 .影响叶绿素合成的三大因素an因而叶片发黄。(2)温度：可影响与叶绿素合成有关的酶的活性，进而影响叶绿素的合成。(3)必需元素：叶绿素中含N、Mg等必需元素，缺乏N、Mg将导致叶绿素 无法合成，叶片变黄。5 .色素与叶片的颜色正常绿色正常绿色叶片变黄叶片变纹正常叶片中叶绿素和类胡萝卜素含量的比例为3:1. 且对绿光吸收最少，反射最多，所以正常叶片总 是呈现绿色 寒冷时，叶绿素分子易被破坏.类胡萝卜素较稳 定，叶片显示出类胡萝卜索的颜色，叶片变黄 秋天时,低温和植物体内积累的可溶性糖有利于 花青素的形成.花青素在酸性的细胞液中变成红 色，而叶绿索逐渐降解，叶片呈现红色案例导引考向1|绿叶中色素的提取和别离1 . (2020 江苏卷)采用新鲜菠菜叶片开展“叶绿体色素的提取和别离”实 验，以下表达错误的选项是()A.提取叶绿体色素时可用无水乙醇作为溶剂B.研磨时加入CaO可以防止叶绿素被氧化破坏C.研磨时添加石英砂有助于色素提取D.画滤液细线时应尽量减少样液扩散B 解析：叶绿体色素能溶解在无水乙醇或丙酮等有机溶剂中，所以可用无 水乙醇作为溶剂提取叶绿体色素，A正确；研磨时加入CaCCh可以防止叶绿素 被氧化破坏，B错误；加入石英砂是为了使研磨更充分，从而使叶绿体中的色素 释放出来，C正确；画滤液细线时应尽量减少样液扩散，防止色素带之间局部重叠，D正确。2 .在做提取和别离叶绿体中的光合色素实验时，甲、乙、丙、丁四位同学对相关试剂的使用情况如下表所示（“ + ”表示使用，“一”表示未使用），其余 操作均正常，他们所得的实验结果应依次为（）试剂甲乙丙T无水乙醇+4-+CaCO3+SiO2+ A.C.D.B.解析：甲同学由于没有加入提取剂无水乙醇，所以提取液中不会出现色素，色素别离的结果是；乙同学操作正确，色素别离后得到的色素带有四条, 与情况相符；丙同学由于未加CaCO3,所以叶绿素含量减少，所得到的色素 带中两条叶绿素带比正常的色素带要窄，对应结果；丁同学由于未加SiO2, 导致叶片研磨不充分，最终导致各种色素的含量均减少，对应结果。故B正 确。考向2|色素的种类及功能3 .（2021 山东临沂模拟）高等植物的光合作用依赖光合色素。不同环境条 件下，叶绿素a和叶绿素b之间可以相互转化，这种转化称为“叶绿素循环”。研究发现，在适当遮光条件下，叶绿素a/叶绿素b的值会降低，以适应环境。以下图是两种叶绿素的吸收光谱。以下关于叶绿素的表达，正确的选项是（）A.图中和主要分布在叶绿体的内膜上B.利用纸层析法别离色素时，应位于滤纸条的最下端C.植物叶片呈现绿色是由于主要吸收绿光D.弱光下的相对含量增高有利于植物对弱光的利用D 解析：题图中（叶绿素b）、（叶绿素a）主要分布在叶绿体的类囊体薄 膜上，A错误；利用纸层析法别离色素时，（叶绿素b）应位于滤纸条的最下端, B错误；植物叶片呈现绿色是由于吸收绿光最少，透射光下呈绿色，C错误; 在适当遮光条件下，叶绿素a/叶绿素b的值会降低，以适应环境，故弱光下（叶 绿素b）的相对含量增高有利于植物对弱光的利用，D正确。4. 以下关于光合色素的表达，正确的选项是（）A.叶绿体中的色素有四种，其中叶绿素b含量最多B.类胡萝卜素主要吸收蓝紫光和红光C.大棚种植蔬菜时应选择红色或蓝色透明的塑料薄膜D.构成叶绿素的镁和氮可以由植物的根从土壤中吸收D 解析：叶绿体中的色素包括叶绿素a、叶绿素b、叶黄素和胡萝卜素， 其中叶绿素a含量最多，A错误；类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，叶绿素主要吸收 蓝紫光和红光，B错误；大棚种植蔬菜时应选择白色透明的塑料薄膜，C错误； 根是植物吸收水和矿质元素的主要器官，构成叶绿素的镁和氮可以由植物的根 从土壤中吸收，D正确。5. （2022 -吉林长春外国语学校期末）恩格尔曼设计了一个实验研究光合作 用的光谱。他将棱镜产生的光谱投射到丝状水绵体上，并在水绵悬液中放入需 氧细菌，观察细菌的聚集情况（如以下图）。他得出光合作用在红光区和蓝光区最强。这个实验的思路是（）A.细菌对不同的光反响不一样，细菌聚集多的地方，细菌光合作用强B.需氧细菌聚集多的地方，02浓度高，水绵光合作用强C.需氧细菌聚集多的地方，产生的有机物多，水绵光合作用强D.需氧细菌大量消耗02,使水绵光合作用速率大幅度加快B 解析：需氧细菌不能进行光合作用，该实验中进行光合作用的是水绵,A错误；该实验的设计思路是需氧细菌需要02,水绵光合作用强的部位，产生 的02多，在02含量多的地方需氧细菌的数量多，B正确；需氧细菌多说明光合 作用产生的02多，C错误；聚集的需氧细菌是由于水绵在此区域进行光合作用 产生02,有利于需氧细菌进行呼吸作用，D错误。考向3|叶绿体的结构和功能6. （2022 广东茂名月考）以下关于叶绿体的表达，正确的选项是（）A.叶绿体的外膜、内膜极大地扩展了受光面积B.叶绿体基质中NADP+能形成NADPHC.类囊体薄膜上的光合色素都可以吸收蓝紫光D.类囊体薄膜中的酶可催化CO2的固定和还原C 解析：叶绿体扩大受光面积的不是外膜和内膜，而是类囊体薄膜，A错 误；NADP+形成NADPH的场所是类囊体薄膜，B错误；类囊体薄膜上的叶绿 素和类胡萝卜素都能吸收蓝紫光，C正确；催化CO2的固定和还原的酶存在于 叶绿体的基质中，D错误。7.（2021 湖南永州三模）叶绿体是植物进行光合作用的场所，以下关于叶 绿体结构与功能的表达，正确的选项是（A.叶绿体中色素的合成都需要Mg2+和光照8. HzO在光下分解为H+和Ch的过程发生在基质中C.C.CO2的固定过程发生在类囊体薄膜上D.光合作用的产物一一淀粉是在叶绿体基质中合成的D 解析：只有叶绿素的合成才需要Mg2+和光照，A错误；水的光解是光 反响过程，发生在叶绿体类囊体薄膜上，B错误；CO2的固定发生在暗反响过程 中，场所为叶绿体基质，C错误；光合作用的产物一一淀粉是在叶绿体基质中合 成的，D正确。考点二光合作用的原理概念梳理1 .光合作用原理的局部实验探索19世纪末，科学界普遍认为在光合作用中，糖是由里醛分子缩合成的。1928年，科学家发现甲醛不能通过光合作用转化成糖。(3)1937年，英国科学家希尔：离体叶绿体在适当条件下发生水的光解，产生氧气。(4)1941年，美国科学家鲁宾和卡门：研究了光合作用中氧气来源于水。(5)1954年，美国科学家阿尔农：光照下，叶绿体可合成ATP。1957年，他 还发现这一过程总是与水的光解相伴随。2 .光合作用(1)概念：指绿色植物通过吐绿体，利用光能将皿和水转化为储存能量的 有机物，并且释放氧气的过程。(2)光合作用的过程光能反响式：CO2+H2O 7L(CH2O)+O2o .叶绿体基本过程(据图填空)。I .NADPH； II.2C3； m. ADP+Pi； IV. O2; V.ICH?。)。光反响与暗反响的比拟。工程光反响暗反响(碳反响)场所类囊体的薄膜上叶绿体基质条件需光有光无光均可物质 变化H2。二川+。2+能量；NADP+ + H+ + 能量 f NADPH；ADP+Pi+能量“ATP酶CO2+C5A2c3；NADPH> ATP2C3->(CH2O)+酶c5能量变化光能f ATP和NADPH中的化学能ATP和NADPH中的化学能 f(CH2O)中的化学能3.光合作用和化能合成作用的比拟工程光合作用化能合成作用区别能量来源光能无机物氧化释放的能量